DE19502423A1 - Verfahren zum Zuordnen der Aufnahmeposition zu einer Fotografie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen der Aufnah­ meposition zu einer Fotografie eines Objektes.

Aus der EP 0 477 404 A1 ist ein Verfahren zur Dokumentation eines Objektes bekannt, das eine Anlage oder ein Anlagenteil sein kann. Dabei werden die Anlage oder das Anlagenteil aus mindestens zwei Richtungen fotografiert. Zur späteren Auswer­ tung dieser Fotografien muß für jede Fotografie die genaue räumliche Position der Filmebene, die sie zum Zeitpunkt der Aufnahme eingenommen hat, bekannt sein. Diese Position wird mit "Aufnahmeposition" bezeichnet.

Ein anderes Verfahren, mit dem aus Bildpunkten auf einer Fo­ tografie Objektpunkte bestimmt werden, ist aus Wester-Ebbing­ haus, Bündeltriangulation, ZfV 3/1985, Seiten 101 bis 111, bekannt. Auch zur Durchführung dieses Verfahrens ist es not­ wendig, daß die Aufnahmeposition der Fotografie bekannt ist.

Um die Aufnahmeposition einer Fotografie zu bestimmen, wurden bisher von einem Fotogrammetriebearbeiter auf der Fotografie visuell die Abbildungen (Bilder) von Objektpunkten gesucht. Diese Abbildungen wurden manuell markiert und dann wurden ih­ re zweidimensionalen Koordinaten mit einer sogenannten Meßlu­ pe bestimmt. Erst nach dieser aufwendigen Bestimmungsarbeit war eine Digitalisierung und Abspeicherung der Koordinaten­ werte möglich. Aus den Koordinaten der Abbildungen von minde­ stens drei Objektpunkten auf einer Fotografie kann die Posi­ tion der Filmebene im Raum zum Zeitpunkt der Aufnahme (Aufnahmeposition) bestimmt werden.

Wenn jeder Objektpunkt auf zumindest zwei Fotografien zu er­ kennen ist, können alle vorhandenen Fotografien einander zu­ geordnet werden. Man kann dann ein großes Objekt in einer Fo­ tografiesammlung wiederfinden.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zu­ ordnen der Aufnahmeposition zu einer Fotografie eines Objek­ tes anzugeben, das ohne den Einsatz eines Fotogrammetriebear­ beiters auskommt und daher schneller durchführbar ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Objekt Meßmarken an bekannten Orten angebracht werden, daß eine Fotografie des Objekts, die Bilder von mindestens drei Meßmarken zeigt, erstellt wird, daß die Fotografie ge­ scannt und digitalisiert auf einem Datenträger abgespeichert wird, daß auf der digitalisierten Fotografie zweidimensionale Koordinaten der Bilder der Meßmarken bestimmt werden und daß diese Koordinaten als Beleg für die Aufnahmeposition einer Kennummer der Fotografie zugeordnet und zusammen mit der Kennummer abgespeichert werden.

Durch den Einsatz von Meßmarken auf dem Objekt werden dort Objektpunkte markiert, deren Bilder auf einer digitalisierten Fotografie automatisch erkannt werden können.

Darüber hinaus können vorteilhafterweise auf der digitali­ sierten Fotografie die zweidimensionalen Koordinaten der Meß­ markenbilder automatisch bestimmt werden.

Wenn auf der Fotografie die Bilder von mindestens drei Meß­ marken zu erkennen sind, kann durch die Auswertung der Foto­ grafie aus den zweidimensionalen Koordinaten der Meßmarken­ bilder eindeutig die Aufnahmeposition bestimmt werden, da ei­ ne Fläche im Raum durch drei Punkte bestimmt ist.

Beispielsweise zeigt die Fotografie des Objekts Bilder von fünf bis sieben Meßmarken. Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Aufnahmeposition mit optimaler Zuverlässigkeit bei möglichst geringer Anzahl von Meßmarken bestimmt werden kann. Obwohl zum Bestimmen einer Fläche im Raum drei Punkte ausrei­ chen, wird nämlich die Zuverlässigkeit der Bestimmung durch zusätzliche Punkte verbessert, weil dann Meßfehler erkannt werden können.

Beispielsweise wird dem Objekt, auf dem Meßmarken angebracht werden, zusätzlich mindestens eine Meßstrecke mit bekannter Länge an einem bekannten Ort zugeordnet. Die Länge des Bildes der Meßstrecke auf der Fotografie wird dann als zusätzlicher Beleg für die Aufnahmeposition abgespeichert.

Die Länge des Bildes einer Meßstrecke hängt dabei vom Winkel zwischen der Verlängerung der Meßstrecke und der Ebene der Fotografie an der Aufnahmeposition ab. Von der Länge des Bil­ des kann daher zumindest auf die Orientierung der Fotografie im Raum zum Zeitpunkt der Aufnahme geschlossen werden, wo­ durch die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Aufnahmeposition weiter verbessert wird.

Beispielsweise ist die Meßstrecke die Länge eines dem Objekt zugeordneten Maßstabes, der aus einem Material mit vernach­ lässigbarem Wärmeausdehnungskoeffizient besteht. Eine solche Meßstrecke hat selbst bei großen Temperaturschwankungen weitgehend eine gleichbleibende Länge, so daß Fehler durch Temperaturschwankungen vorteilhafterweise vermieden werden.

Der Datenträger, auf dem die digitalisierte Fotografie abge­ speichert wird, kann beispielsweise eine Foto-CD sein. Zum Bestimmen der zweidimensionalen Koordinaten der Meßmarkenbil­ der oder der Anfangs- und Endpunkte von Meßstreckenbildern auf einer digitalisierten Fotografie, die auf einer Foto-CD abgespeichert ist, sowie zum Berechnen der Aufnahmeposition aus den zweidimensionalen Koordinaten kann ein han­ delsüblicher Rechner eingesetzt werden.

Beispielsweise trägt jede Meßmarke und/oder Meßstrecke einen lesbaren Code, der beim Scannen erfaßt wird. Dadurch können die Bilder der Meßmarken und/oder Meßstrecken auf den Foto­ grafien den Meßmarken und/oder Meßstrecken zugeordnet werden.

Beispielsweise wird eine Meßmarke und/oder Meßstrecke, die nur auf einer Fotografie abgebildet ist, nicht weiter berück­ sichtigt. Dadurch ist es möglich, eine das Objekt abdeckende Fotografiensammlung zu erstellen. Falls eine Meßmarke und/oder Meßstrecke auf mindestens zwei verschiedenen Foto­ grafien erkannt wird, können nämlich diese Fotografien einan­ der zugeordnet werden. Aus einer Fotografiensammlung, bei der bekannt ist, welches Bild an ein anderes Bild anschließt, kann schnell und zuverlässig eine aus einer bestimmten ge­ wünschten Position aufgenommene Fotografie ausgewählt werden.

Damit wird der Vorteil erzielt, daß eine Fotografiensammlung bereitgestellt wird, aus der schnell geeignete Fotografien ausgesucht werden können, die für eine Anlagendokumentation benötigt werden.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß die Aufnahmepositionen vieler Fotogra­ fien automatisch und damit sehr schnell bestimmt werden kön­ nen. Insbesondere kann mit einfachen Mitteln eine umfangrei­ che Fotografiensammlung eines Objektes erstellt werden, aus der mit kurzer Zugriffszeit für eine Anlagendokumentation be­ nötigte Fotografien automatisch ausgewählt werden können.

Claims (6)

1. Verfahren zum Zuordnen der Aufnahmeposition zu einer Fotografie eines Objektes, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Objekt Meßmarken an bekannten Orten angebracht werden, daß eine Fotografie des Objektes, die Bilder von mindestens drei Meßmarken zeigt, erstellt wird, daß die Fotografie gescannt und digitalisiert auf einem Datenträger abgespeichert wird, daß auf der digitalisierten Fotografie zweidimensionale Koordinaten der Bilder der Meßmarken bestimmt werden und daß diese Koordinaten als Beleg für die Aufnahmeposition einer Kennummer der Fotografie zugeordnet und zusammen mit der Kennummer abgespeichert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotografie des Objektes Bilder von fünf bis sieben Meßmarken zeigt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Objekt mindestens eine Meßstrecke mit bekannter Länge an einem bekannten Ort zugeordnet wird und daß die Länge des Bildes der Meßstrecke auf der Fotografie als zusätzlicher Beleg für die Aufnahmeposition abgespeichert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke die Länge eines dem Objekt zugeordneten Maßstabes ist, der aus einem Material mit vernachlässigbarem Wärmeausdehnungskoeffizient besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßmarke und/oder Meßstrecke einen lesbaren Code trägt, der beim Scannen erfaßt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßmarke und/oder Meßstrecke, die nur auf einer Fotografie abgebildet ist, nicht weiter berücksichtigt wird.